2. Índice
Clasificación del metal.
Situación en la tabla periódica
Ficha identificativa.
Características.
Aplicaciones
Aleaciones
Obtención
Curiosidades

3. Tabla periódica

4. Ficha identificativa
Símbolo: Fe
Nº atómico: 26
Masa atómica: 55,845 u
Valencias: +2, +3
Punto de fusión: 3 K
Punto de ebullición: 12 K
Densidad: 7874 kg/m3,

5. Características
Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura
ambiente y presión atmosférica.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la
corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales.
Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo,
y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y
níquel, generando al moverse un campo magnético.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por
fusión, y el más ligero.
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la
temperatura y presión.
El hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando,
maleable y dúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria

6. Aplicaciones.
El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción
mundial de metal. El hierro puro no tiene demasiadas aplicaciones,
salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene
su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad,
especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales
de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades
mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se
haya llevado a cabo

7. Aleaciones
Las Aleaciones férreas son aquéllas en las que el principal componente es el
hierro. Gran interés como material para la construcción de diversos equipos
y su producción es muy elevada, debido a:
Abundancia de hierro en la corteza terrestre. Técnicas de fabricación de los
aceros es económica. Alta versatilidad.

8. Acero
El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera
el 2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando
normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores
que el 2,0% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser
quebradizas y no poderse forjar a diferencia de los aceros, se moldean.
Los aceros al carbono en los que este último es el único aleante o los
demás presentes lo están en cantidades muy pequeñas pues de hecho
existen multitud de tipos de acero con composiciones muy diversas que
reciben denominaciones específicas en virtud ya sea de los elementos que
predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a
ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica
potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros
estructurales).

9. Por la variedad ya apuntada y por su disponibilidad sus dos
elementos primordiales abundan en la naturaleza facilitando su
producción en cantidades industriales. Los aceros son las
aleaciones más utilizadas en la construcción de maquinaria,
herramientas, edificios y obras públicas, habiendo contribuido al
alto nivel de desarrollo tecnológico de las sociedades
industrializadas. Sin embargo, en ciertos sectores, como la
construcción aeronáutica, el acero apenas se utiliza debido a que
es un material muy denso, casi tres veces más denso que el
aluminio.
Fabricación del acero:
http://www.youtube.com/watch?v=9M3T_jnRd6Y&feature=related

10. Hierro dulce
Hierro libre de impurezas, es el más puro que se encuentra en la
naturaleza. Es bastante blando por lo que se trabaja con facilidad,
se utiliza preferentemente en la fabricación de electroimanes, sin
embargo la mayor parte del uso del hierro se realiza en formas que
han pasado por un tratamiento previo, como en el caso del hierro
colado o la fundición.

11. Fundiciones
Las fundiciones de hierro son aleaciones de hierro carbono del 2 al 5%, cantidades de
silicio del 2 al 4%, del manganeso hasta 1%, bajo azufre y bajo fósforo. Se caracterizan
por que se pueden vaciar del horno cubilote para obtener piezas de muy diferente tamaño
y complejidad pero no pueden ser sometidas a deformación plástica, no son dúctiles ni
maleables y poco soldables pero sí maquinables, relativamente duras y resistentes a la
corrosión y al desgaste.
Las fundiciones tienen innumerables usos y sus ventajas más importantes son:
- Son más fáciles de maquinar que los aceros.
- Se pueden fabricar piezas de diferente tamaño y complejidad.
- En su fabricación no se necesitan equipos ni hornos muy costosos.
- Absorben las vibraciones mecánicas y actúan como autolubricantes.
- Son resistentes al choque térmico, a la corrosión y de buena resistencia al desgaste.

12. Obtención
Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos
impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los
que no se pueden oxidar para obtener los correspondientes
óxidos.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo
en un horno denominado comúnmente alto horno (también,
horno alto). En él se añaden los minerales de hierro en
presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa
como escorificante.

13. Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede
reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono:
– C + O2 → CO2
A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido
de carbono:
– CO2 + C → 2CO
Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el
monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono:
– 2CO + O2 → 2CO2
El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se
utiliza para calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte
inferior del horno).
En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o
totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo:
– Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
– FeO + CO → Fe + CO2

14. Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta,
reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose los
óxidos. Por ejemplo:
– Fe3O4 + C → 3FeO + CO
El carbonato de calcio (caliza) se descompone:
– CaCO3 → CaO + CO2
Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono
como se ha visto antes.
Más abajo se producen procesos de carburación:
– 3Fe + 2CO → Fe3C + CO2
Finalmente se produce la combustión y desulfuración (eliminación de
azufre) mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos
fracciones: la escoria y el arrabio: hierro fundido, que es la materia prima
que luego se emplea en la industria.
El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es
necesario someterlo a un proceso de afino en hornos llamados
convertidores.
En 2000 los cinco mayores productores de hierro eran China, Brasil,
Australia, Rusia e India, con el 70% de la producción mundial

15. Curiosidades
El hierro en exceso es tóxico. El hierro reacciona con peróxido y
produce radicales libres; la reacción más importante es:
– Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + OH•
Cuando el hierro se encuentra dentro de unos niveles normales, los
mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar este
proceso.
La dosis letal de hierro en un niño de 2 años es de unos 3 g. 1 g
puede provocar un envenenamiento importante. El hierro en exceso
se acumula en el hígado y provoca daños en este órgano.

16. Preguntas a los compañeros
Cita 5 características del hierro
Cita alguna aplicación.
Cita alguna aleación.
Símbolo del hierro.
Cita alguna curiosidad.
Obtención. Explícala extensamente.
Explica lo que has podido observar en el video.

17. Bibliografía
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Imágenes www.google.es
www.wikipedia.com
www.youtube.com